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基坑放坡开挖设计计算

616 2021-10-25 13:52:59

概述

在基坑开挖施工中,在周边环境允许的前提下,选择合理的基坑边坡坡度.使基坑开挖后的土体,在无加固及支撑的条件下,依靠土体自身的强度,在新的平衡状态下取得稳定的边坡。这类无支护措施下的基坑开挖方法通常称为放坡开挖。通常。这种方法所需的工程费用较低。工期较短、可为主体结构施工提供宽敞的作业空间。在场地条件允许的情况下通常优先采用放坡开挖。

开挖场地土质一般为杂填土、黏性土或粉土,场地较开阔,地下水位较低或降水后不会对相邻建筑物、道路及管线产生不利影响时,可采用放坡开挖。

当基坑不具备全深度放坡开挖条件时,可考虑上段自然放坡,下段设置其他支护体系。

边坡的坡度允许值

自立边坡的放坡坡度及坡高应符合表3-1 和表3-2的要求,以确保基坑的稳定与安全。

分级放坡开挖时,应设置分级过渡平台,对深度大于5m 的土质边坡,各级过渡平台的宽度为1.0~1.5m,必要时台宽减少到0.6~1.0m,小于5m的土质边坡可不设过渡平台。岩石边坡过渡平台的宽度不小于0.5m,施工时应按上陡下缓原则开挖。

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土质边坡放坡开挖如遇边坡高度大于5m、具有与边坡开挖方向一致的斜向界面,有可能发生土体滑移的软弱淤泥或含水量丰富的夹层、坡顶堆载、堆物有可能超载时,应对边坡整体稳定性进行验算,必要时进行有效加固及支护处理。

3.2.3 边坡稳定验算

边坡的稳定分析大都采用极限平衡静力计算方法来计算边坡的抗滑安全系数。这种方法的主要步骤是∶在斜坡的断面图中绘一一滑动面,算出作用在该滑动面上的剪应力,并以此剪应力与滑动面上的抗剪强度相比较,从而确定抗滑安全系数。对众多的滑动面进行类似的计算,从中找出最小的安全系数,就是该边坡的稳定安全系数F。在放坡开挖设计时,应调整至合适的坡度,或采用折线式或台阶式放坡开挖(图3-6),使得计算的边坡稳定安全系数F。满足工程要求。对F。的要求值因工程重要程度及所采用的分析方法而不同,以下将在介绍各种常用分析方法中给出相应的 F。经验值。

边坡潜在滑动面的形状,有的近似圆弧形,或对数螺旋线形,有的可用折线来表示,还有的是不规则形状的滑动面,主要取决于斜坡断面构造以及土的层次与性质。

通常采用条分法分析,即先假定若干可能的剪切面(滑动面),然后将滑动面以上土体分成若干垂直土条,对作用于各土条上的力进行静力平衡分析,求出在极限平衡状态下土体稳定的安全系数,并通过一定数量的试算,找出最危险滑动面位置及相应的最低安全系数。

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土坡坡面的防护

1.土坡坡面的防护要求

要维持已开挖基坑边坡的稳定,必须使边坡土体内潜在滑动面上的抗滑力始终大于该滑动面上的滑动力。在设计施工中除了要有良好的降、排水措施,有效控制产生边坡滑动力的外部荷载外,尚应考虑到在施工期间,边坡受到气候季节变化和降雨、渗水、冲刷等作用下,使边坡土质变松, 土内含水量增加,土的自重加大,导致边坡土体抗剪强度的降低而又增加了土体内的剪应力,造成边坡局部滑坍或产生不利于边坡稳定的影响。因此,

在边坡设计施工中,还必须采取适当的构造措施,对边坡坡面加以防护。

2.土坡坡面的防护方法

根据工程特性、基坑所需的施工工期、边坡条件及施工环境等要求,常用的坡面防护方法有;水泥砂浆抹面、浆砌片石护坡、堆砌砂土袋护坡、铺设抗拉或防水土工布护面。

(1) 水泥砂浆抹面∶对于易风化的软质岩石、老黏性土及破碎器石边坡的坡面常用3~5cm 厚水泥砂浆抹面。也可先在坡面挂铁丝网再喷抹水泥砂浆。

(2)浆砌片石护坡∶对各种土质或岩石边坡,可用浆砌片石护坡。也可在坡脚处砌筑一定高度的浆砌片石或红砖墙,用于反压及挡土,并与排水沟相接。

(3)堆砌砂土袋护坡∶对已发生或将要发生滑坍失稳或变形较大的边坡,常用砂土袋(草袋、土工织物袋),堆置于坡脚或坡面。

(4) 铺设抗拉或防水土工布护面∶用干边坡面防水、防风化、防坡面土流失的加固处理,在土工布上可上覆素土、砂土或水泥砂浆抹面。